2022年物联网的核心技术RFID及应用实例 .pdf
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1、1 物联网的核心技术RFID 及应用实例摘 要: RFID 射频识别是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。基于RFID 技术的智慧型药盒设定目标为居家照顾的家用型产品,协助居家服药者的用药管理,提醒与负责所有药物的控管排程。关键字:物联网核心技术 RFID 智慧型药盒1 物联网(The Internet of things )的定义1999 年, MIT Auto-ID Center 提出物联网的概念:通过射频识别(RFID) 、红外感应器、全球定位系统、 激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议, 把任何物品与互
2、联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。2物联网的核心技术总体来说,物联网的核心技术分为几个层次:感知层、信息汇聚层、传输层、运营层、应用层。感知层:传感器技术、射频识别技术、二维码技术、微机电系统。信息汇聚层:传感网自组网技术、局域网技术及广域网技术。传输层:通信网、互联网、3G 网络、 GPRS网络、广电网络、NBG等广域网络。运营层:专家系统、云计算、API 接口、客户管理、GIS、ERP 。应用层:垂直行业应用、系统集成、资源打包。从物联网的定义及各层次的作用可以看出,物联网的关键核心技术是射频识别技术(RFID) 。下面就详细介绍一下RF
3、ID技术。3RFID技术RFID 射频识别是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。3.1 最基本的RFID系统由三部分组成:1. 标签 ( Tag,即射频卡 ) :由耦合元件及芯片组成,标签含有内置天线,用于和射频天线间进行通信。2. 阅读器 ( Reader) :主要由无线收发模块、天线、 控制模块及接口电路等组成。将主机的读写命令传送到电子标签,再把从主机发往电子标签的数据加密后送到主机。3. 天线:在标签和读取器间传递射频信号。发生在阅读器和电子标签之间的射频信号的耦合类型有两种:(1) 电感耦合。变压器模型
4、,通过空间高频交变磁场实现耦合,依据的是电磁感应定律。(2) 电磁反向散射耦合:雷达原理模型,发射出去的电磁波,碰到目标后反射,同时携带回目标信息,依据的是电磁波的空间传播规律。电感耦合方式一般适合于中、低频工作的近距离射频识别系统。典型的工作频率有:125kHz、225kHz 和 13.56MHz。识别作用距离小于1m,典型作用距离为1020m。电磁反向散射耦合方式一般适合于高频、微波工作的远距离射频识别系统。典型的工作频率有:433MHz、 915MHz、 2.45GHz、 5.8GHz。 识别作用距离大于1m, 典型作用距离为310m。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - -
5、 - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 6 页 - - - - - - - - - 2 3.2 系统的基本工作流程:1. 阅读器通过发射天线发送一定频率的射频信号,当射频卡进入发射天线工作区域时产生感应电流,射频卡获得能量被激活;2. 射频卡将自身编码等信息通过卡内置发送天线发送出去;3. 系统接收天线接收到从射频卡发送来的载波信号,经天线调节器传送到阅读器,阅读器对接收的信号进行解调和解码然后送到后台主系统进行相关处理;4. 主系统根据逻辑运算判断该卡的合法性,针对不同的设定做出相应的处理和控制,发出指令信号控制
6、执行机构动作。3.3 RFID技术的分类:根据电子标签工作频率的不同通常可分为低频(30kHz300kHz) 、 中高频(3MHz30MHz)和超高频系统(300MHz3GHz)。根据电子标签的不同可分为可读写卡(RW)、一次写入多次读出卡(WORM)和只读卡(RO)。根据电子标签的有源和无源又可分为有源的和无源的。根据电子标签调制方式的不同还可分为主动式(Active tag )和被动式(Passive tag)。4智慧型药盒与 RFID药罐提醒银发族准时服药4.1 应用背景在医院或者安养院这类的医疗机构里,服用药物有专业人士,例如护士、看护等统一管理照顾,按时给服药者用药,不需要服药者去费
7、心处理,发生错误的机率也较低。因此,智慧型药盒设定目标为居家照顾的家用型产品,协助居家服药者的用药管理,提醒与负责所有药物的控管排程。4.2 使用对象及流程为了得知及检查来自不同处方笺的药物之间可能的交互作用,以避免对服药者造成危险,假设居家服药者所有的药物,包括处方笺或非处方笺的用药,例如维他命等,都必须交给智慧型药盒来控管。利用软体程式,将所有药物的用药指示及资讯转成机器可阅读的档案名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 6 页 - - - - - - - -
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